Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 1301-1307 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:0198700220100130100

Communication par crossbar optique dans une architecture informatique massivement parallèle

D. Comte¹, P. Siron¹, X. Thibault¹, P. Churoux², M. Fraces² et M. Laug<sup>2

1</sup>  Département Informatique, CERT/ONERA, B.P. 4025, 31055 Toulouse Cedex, France
²  Département Optique, CERT/ONERA, B.P. 4025, 31055 Toulouse Cedex, France

Abstract
Computer with centralized organization generate the « Von Neumam Bottleneck » effect. The task sharing can be a solution to avoid this problem. The ability for optics to achieve crossbar networks with an important number of lines allows to design new and realistic architectures. C.E.R.T. presents an experiment on such a system as well as parallel architectures based on it. An optical crossbar network needs lines, switches as well as a controller. We take advantage of free space : high data rate, non interference, no material support for lines, and « fan-out » function. We present and analyse the characteristics and limitations of such a system depending on the components and the operation mode.

Résumé
Les machines informatiques à structure centralisée présentent de façon intrinsèque des problèmes « d'embouteillage » sur les lignes de transmission de données. La répartition des tâches sur plusieurs modules indépendants est un palliatif à cet état de fait. La possible mise en oeuvre, par des moyens optiques, de réseaux parallèles possédant un grand nombre d'abonnés permet de concevoir des architectures nouvelles et réalistes. Le C.E.R.T. présente une expérience sur un tel moyen de communication ainsi que les architectures parallèles auxquelles il peut servir de base. Un réseau se compose de lignes de transport de données, de commutateurs et d'un gestionnaire. Nous utilisons les avantages de la communication en espace libre : grande bande passante, non-interactivité des faisceaux, absence de support matériel et facile réalisation de la fonction « fan-out » (communication de 1 vers N). Nous exposons et commentons les performances et les limitations qui dépendent des composants utilisés et des contraintes spécifiques liées au principe même de l'expérience.

PACS
4180 - Optical logic devices and optical computing techniques.
5220 - Computer architecture.
5270 - Optical computing techniques.

Key words
multiprocessor interconnection networks -- optical information processing -- parallel architectures -- optical crossbar network -- massively parallel computer architecture -- von Neuman bottleneck effect -- task sharing